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Professor da UCLA participa de workshop na Poli-USP

William Yeh falou sobre os modelos matemáticos utilizados para otimizar o armazenamento de água nos reservatórios das usinas hidrelétricas.

William Yeh, professor da University of California Los Angeles (UCLA) e referência em planejamento e operação de sistemas de recursos hídricos de grande porte, esteve presente na última terça-feira (11/07), em São Paulo, na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP), para explicar sobre os modelos matemáticos utilizados na otimização do armazenamento de água em reservatórios de usinas hidrelétricas. O pesquisador foi um dos palestrantes do “Workshop II: Hydrothermal Planning Operation for the Brazilian Interconnected Power System - Stochastic Optimization with Recourse” realizado como parte das atividades do projeto de P&D “Nova plataforma de planejamento da operação hidrotérmica do Sistema Interligado Nacional” e organizado pelos professores Renato Carlos Zambon e Mario Thadeu Leme de Barros, ambos da Poli.

Yeh destacou que prever a quantidade de água necessária a ser armazenada nos reservatórios das usinas de grande porte não é uma tarefa fácil devido a fatores de imprevisibilidade. “Calcular o armazenamento de água é trabalhar com uma sequência de tomadas de decisão baseada na incerteza”, afirmou. Atualmente, o armazenamento deve levar em conta a operação integrada de energia com térmicas e outras fontes, os múltiplos usos da água, os riscos do não atendimento à demanda da população e a elevação excessiva de custos diante de incertezas, como em cenários de secas mais severas.

Por conta deste cenário, diversos modelos computacionais matemáticos foram criados para otimizar o prognóstico da quantidade de água a ser estocada nos reservatórios. Yeh explicou quais são e como eles foram desenvolvidos. Um deles é utilizado pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) para as hidrelétricas do Sistema Interligado Nacional (SIN). Esse software considera quatro grandes subsistemas no país: Norte, Sul, Centro-Oeste/Sudeste e Nordeste, e não considera importantes não linearidades que ocorrem na operação hidráulica das usinas. Já o modelo não linear e estocástico, desenvolvido pelo grupo de pesquisa da Poli, analisa individualmente as mais de 150 usinas hidrelétricas de médio e grande porte no país.

Projeto da Poli – O workshop contou ainda com uma apresentação do projeto feita por Zambon. Ele mostrou aos presentes um gráfico sobre a evolução da geração de energia elétrica a partir das diferentes fontes (hidrelétrica, térmica, eólica e nuclear) durante os últimos 17 anos no país, e explicou que a maior parte é fornecida pela geração hidrelétrica, mas para completar a oferta e atender à demanda da população há a necessidade em se despachar energia térmica, que é mais cara e danosa ao ambiente. Por isso, a decisão mês a mês sobre a quantidade de água a ser estocada ou utilizada para a geração nas usinas hidrelétricas é tão importante.

A pesquisa dos docentes da Poli já está em sua terceira fase e contou com o apoio de diferentes projetos e entidades patrocinadoras ao longo do tempo. A primeira delas, feita em 2003 pelo professor Barros, contou com o desenvolvimento do primeiro modelo matemático que analisava individualmente a estocagem de água de 75 usinas hidrelétricas no país. O paper resultante da pesquisa se tornou referência científica e um dos artigos mais citados do Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental (PHA).

A segunda fase, realizada em 2008, adicionou a relação das hidrelétricas com as térmicas, e ganhou o mesmo destaque científico. Porém, ainda considerava um cenário único, determinístico de vazões afluentes, problema que pôde ser resolvido agora na conclusão da terceira fase da pesquisa e com a adoção do modelo matemático estocástico, que considera múltiplos cenários.

Zambon deu exemplos de aplicações recentes em estudos como a obra de transposição do Paraíba do Sul para o sistema Cantareira no abastecimento de água na Região Metropolitana de São Paulo, o impacto das novas usinas como Belo Monte, Santo Antônio e Jirau e da seca recorde na bacia do São Francisco na operação do SIN, e da participação das eólicas quem em poucos anos cresceu de menos de 1% para mais de 7% do total da geração. A apresentação de Zambon foi finalizada com comentários do Dr. João Eduardo Gonçalves Lopes, que identificou diferenças entre o modelo utilizado no SIN e o desenvolvido na pesquisa da Poli. Yeh concluiu a apresentação com sugestões para pesquisas futuras, com destaque para diferentes técnicas de previsão e cenarização e a incorporação das fontes eólica e solar no modelo de otimização do planejamento energético.

Confira as fotos do evento em nosso álbum no Flickr

(Amanda Panteri).